15545

13907

كارشناسي ارشد

طراحي كاربردي

اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان

1398

يازده، 46ص.: مصور، جدول، نمودار

مصطفي جمشيديان، محمد سيلاني

محمد مشايخي

سعيد ضيايي راد، مهدي جوانبخت

1399/02/25

كتابنامه

مكانيك

مهندسي مكانيك

1399/02/27

2611416

چكيده هنگامي كه از يك نقطه مادي در مقياس ماكرو صحبت ميشود خواص آن ماده توسط ريزساختار آن كه شامل دامنه وسيعي از دانه بندي و جهتگيري متفاوت بلورهاست تعيين ميشود حركت مرزدانهها تحت تاثير عواملي مانند حرارت يا تنش باعث پاسخ متفاوت ماده نسبت به عامل محرك در طول زمان حل ميشود يك حجمك نماينده از نقطه مادي به دليل هزينه محاسبات زياد انتخاب شده به طوري كه رفتار اين حجمك نماينده بيانگر رفتار نقطه مادي باشد اندازه اين حجمك نماينده و همچنين شرايط مرزي اعمال شده به آن در نتايج به دستآمده تأثير قابل توجهي دارد در اين پروژه هدف اصلي يافتن اندازه بهينه حجمك نماينده و همچنين بررسي تفاوت ريزساختار در شرايط مرزي مختلف از بين سه شرط متناوب متقارن و ريزسخت بر همگرايي نمودارهاي قطر متوسط دانه و تعداد دانه نرمال در مدل ميدان فاز براي رشد تنش القايي دانه در حالت دو بعدي است بدين صورت كه براي فلز چند بلوري مس اندازه حجمك نماينده را در محدوده 05 تا 0001 ميكرون با اندازه قطر متوسط اوليه 02 ميكرون تغيير داده و با سه شرط مرزي مذكور رشد دانه همراه با اعمال كرنش االستيك در حالت كشش ساده و با روش حل گسسته سازي اويلر پيشرو بررسي شده است و اندازه بهينه حجمك نماينده و اثرات شرايط مرزي متفاوت مشخص شده است بر اساس نتايج بهدستآمده از طريق شبيهسازي و مقايسه آنها با نتايج تحليلي ميتوان متوجه شد كه براي شرط مرزي متناوب شبكه 003 ميكرون و براي شرط مرزي متقارن شبكه 005 ميكرون و براي شرط مرزي ريز سخت شبكه 007 ميكرون اندازههاي بهينه هستند براساس نتايج به دست آمده و مقايسه ريزساختارها ميتوان گفت كه شرايط مرزي متناوب و متقارن نسبت به شرط مرزي ريز سخت منطقيتر و ايده التر براي بررسي رشد دانه ميباشند كلمات كليدي حجمك نماينده چند بلوري شرايط مرزي رشد دانه ميدان فاز

Investigation of RVE Size and Boundary Condition Effects in Phase Field Modeling of Stressed Grain Growth in Polycrystalline Metals Mohammad Sajad Ghafarirad Ms ghaffari@me iut ac ir Date of Submission 2020 03 9 Department of Mechanical Engineering Isfahan University of Technology Isfahan 84156 83111 Iran Degree M Sc Language FarsiSupervisor Mostafa Jamshidian jamshidian@cc iut ac ir Mohammad Silani silani@cc iut ac irAbstractIn a macro scale material point the microstructure with ranging grain configurations and crystal orientations governmaterial properties Under stress heat or boundary shifts the grains produce various material responses against thesefactors over time Due to computational cost considerations a representative volume element RVE is often selectedfrom the domain to represent the entire domain in its behavior The size of the element and its boundary conditions aremuch significant in the outcome The main goal of this study is to reveal the effects of the size of the RVE and boundaryconditions namely periodic symmetry and micro hard on convergence and the results of a 2D phase field model withstressed grain growth For this purpose the size of the RVE in a polycrystalline metal was adjusted in the 50 1000 mrange investigating grain growth under the explained boundary conditions with an elastic strain applied in uniaxialtension to find the optimal RVE size Based on simulation results and their comparison with analytical results theoptimal RVE size was found to be 300 m under the periodic boundary condition 500 m under symmetry boundarycondition and 700 m under micro hard for stressed grain growth Based on the results obtained and compared withmicrostructures it can be noted that periodic and symmetry boundary conditions are more ideal for grain growth thanmicro hard boundary condition Keywords RVE Polycrystalline Boundary condition Grain Growth Phase Field

مصطفي جمشيديان، محمد سيلاني

محمد مشايخي

سعيد ضيايي راد، مهدي جوانبخت